德國Scienlab新能源汽車電池模擬器Dynamic DC Emulator

               --充電技術(shù)和功率電子的有效測試

要點:

充電技術(shù)的有效測試

Scienlab 的充電開發(fā)系統(tǒng)Charging Discovery System (CDS)可以與電池模擬器Dynamic DC Emulator (DCE)組合用于仿真任何電動車輛或通用的DC充電站。充電開發(fā)系統(tǒng)Charging Discovery System-CDS已經(jīng)包括相關(guān)規(guī)范和充電標(biāo)準(zhǔn)（ISO 15118、DIN SPEC 70121等）。由單源生產(chǎn)產(chǎn)生的電力保證了測試系統(tǒng)的協(xié)調(diào)性、高動態(tài)性以及低響應(yīng)時間，提高了測試的效率。

節(jié)能源庫模式

雙向性使得電池模擬器DCE可以模擬拉電流或灌電流。為此所需的電壓和電流控制可以實現(xiàn)，并且可以通過客戶控制軟件面板進行參數(shù)設(shè)置。電池模擬器DCE的電流可以再生利用，這樣能提高成本效益和節(jié)約成本。

精確和可重復(fù)的測量結(jié)果

高品質(zhì)的測量和控制單元以及電力電子器件在穩(wěn)健的電磁兼容性設(shè)計中保證了大限度的可靠性，能得到預(yù)設(shè)的和可再現(xiàn)的測量結(jié)果。

實時、開放的用戶界面

電池模擬器DCE提供公開文檔輸出的接口（Ether-net，EtherCAT），可以作為連接到任何自動化工具或（Hardware-in-Loop，HiL）測試環(huán)境的快速、靈活和簡單的方法。強大的FPGA和微控制器為時間同步測試臺控制和測量數(shù)據(jù)評估提供了實時界面。

緊湊模塊化設(shè)計

該設(shè)備的緊湊化設(shè)計使其方便測試和易于運輸。模塊化設(shè)計還可以并行地連接多達四個22千瓦的系統(tǒng)。這意味著電池模擬器DCE也可以用來測試更高性能的DUT。追溯性的并行連接也是可能實現(xiàn)的，保證面向未來的研究和開發(fā)。

電池模擬器

Dynamic DC Emulator

---充電技術(shù)和功率電子的有效測試

開發(fā)和生產(chǎn)電子系統(tǒng)的主要挑戰(zhàn)是必須符合*不同的標(biāo)準(zhǔn)，以保證*運行。電力轉(zhuǎn)換部分技術(shù)的穩(wěn)定發(fā)展也意味著越來越重視對車輛和充電基礎(chǔ)設(shè)施之間通信研究。電池模擬器（DCE）可以同時對車輛和充電基礎(chǔ)設(shè)施進行仿真，這意味著在開發(fā)過程中不僅可以測試通信，還可以測試功率流。

采用電池模擬器作為可自由編程的拉電流和灌電流，系統(tǒng)可以覆蓋汽車和工業(yè)領(lǐng)域的所有應(yīng)用，成為一體化的系統(tǒng)。通過這個解決方案，Scienlab提供了一個靈活和有效的產(chǎn)品，在我們的德國Bochum基地開發(fā)和生產(chǎn)，提供電力電子領(lǐng)域的解決方案。

每個應(yīng)用程序的正確解決方案

歸功于雙向性，集成的直流電壓和電流控制器，高動態(tài)性，以及再生能量反饋能力，Scienlab電池模擬器提供了所有必要的功能，有效地測試所有在電動汽車EV和電動汽車供電設(shè)備EVSE中的電力電子元件。

電動汽車EV 和 電動汽車供電設(shè)備EVSE 模擬

在這些充電系統(tǒng)的電力電子裝置系統(tǒng)之間的通信是非常重要的。一個成功的充電過程需要在充電站和車輛之間交換信息，以便同步系統(tǒng)的大允許充電功率和其他極限值，例如。

將電池模擬器DCE與Scienlab ChargingDiscovery system(CDS)相結(jié)合，將DCE轉(zhuǎn)換為通用電動汽車和充電站充電接口的綜合測試環(huán)境。關(guān)于充電功能和互操作性的全面測試的詳細(xì)信息可以在Sienlab產(chǎn)品手冊中找到。

拉電流sources和灌電流sinks的模擬

為了能夠測試直流電源的輸出側(cè)，例如充電站或逆變器，必須能夠模擬各種直流負(fù)載以適應(yīng)不同負(fù)載的操作。當(dāng)用作直流電流源時，電池模擬器DCE還可以與外部施加的電壓一起用作可編程負(fù)載。

電力能量可以直接返回到網(wǎng)絡(luò)中，從而可以減少（有時是高的）能源成本。在操作過程中，所有需要模擬負(fù)載的參數(shù)都可以改變。

當(dāng)測試諸如DC/DC轉(zhuǎn)換器或充電樁之類的高壓組件時，不受真實電池的充電狀態(tài)、溫度或老化的影響是非常有利的。這可以通過模擬高壓電池來避免，這也消除了不希望的熱或化學(xué)反應(yīng)的所有與安全相關(guān)的風(fēng)險。當(dāng)用作直流電壓源時，Scienlab的電池模擬器DCE可以在測試期間替換任何高壓電池（例如鋰離子）。可以手動或通過內(nèi)部或外部計算的電池模型在運行時改變可自由參數(shù)化的變量，如開路電壓和阻抗。高系統(tǒng)動力學(xué)意味著，例如，電壓降可以在毫秒內(nèi)模擬。我們能提供適合于立即使用的電池模型。

靈活的集成到不同測試平臺中

Scienlab電池模擬器（DCE）可以根據(jù)應(yīng)用，靈活地集成到不同的測試場景中。當(dāng)使用DCE作為獨立的測試系統(tǒng)時，它使用Emulator Control PC軟件進行控制。如果DCE與ChargingDiscovery系統(tǒng)(CDS)結(jié)合使用以進行充電技術(shù)領(lǐng)域的測試，則可以使用ChargingDiscover軟件對其進行控制。DCE也可以被集成到硬件在環(huán)（HIL）測試臺上。在這里，HiL系統(tǒng)可以通過開放的接口直接訪問適當(dāng)?shù)膮?shù)和功能。

通過Emulator Control software軟件的操作，基于Windows的PC軟件模擬器控件用于手動控制測試臺中的單個模擬器或模擬器網(wǎng)絡(luò)。Scienlab軟件精確地針對客戶應(yīng)用程序和所需的測試平臺功能進行定制。用戶可以一目了然地看到所有相關(guān)的電氣模型參數(shù)。數(shù)據(jù)也可以在任何時候被導(dǎo)入和看見。此外，該軟件還可以用于管理完整的參數(shù)集和系統(tǒng)消息，支持靈活的可編程電壓曲線，并具有集成的服務(wù)區(qū)域

重要的軟件功能: 

●測量值輸出/作用域視圖

●錯誤可視化與系統(tǒng)消息

●完整的參數(shù)集和用戶輸出的存儲和加載

Scienlab software Emulator Control軟件的用戶界面

ChargingDiscover軟件操作

在充電技術(shù)領(lǐng)域，電池模擬器DCE可以通過ChargingDiscoverySystem (CDS)與基于Windows的ChargingDiscover PC軟件結(jié)合來控制，用于通信和性能測試。CDS通過模擬電動車EV和充電設(shè)施EVSE的充電通信來測試充電過程中涉及的所有組件的功能和互操作性。同時，測量并檢查電氣參數(shù)是否符合標(biāo)準(zhǔn)。

測試序列可以自由定義，然后通過ChargingDiscover PC操作軟件手動或自動執(zhí)行。該軟件通過特定于應(yīng)用程序的用戶屏幕使用，該屏幕根據(jù)選擇的用例（EV或EVSE測試）向用戶提供所有必要的控制元素和測試參數(shù)。該軟件還包括所有必要的功能，用于可視化和評估個別信息和測量值，以及自動生成報告。

Scienlab software ChargingDiscover的用戶界面

集成到HIL測試環(huán)境中

除了設(shè)計獨立的系統(tǒng)或*適應(yīng)實驗室使用的設(shè)計之外，Scienlab還提供硬件在環(huán)（HiL）測試環(huán)境。當(dāng)將電池模擬器DCE集成到HiL系統(tǒng)時，它可以集成到現(xiàn)有的測試平臺中，以及各種應(yīng)用領(lǐng)域的新的試驗臺設(shè)計。這些系統(tǒng)使用公開文檔的協(xié)議（例如，EtherCAT、以太網(wǎng)）。

在充電過程之外，電池模擬器DCE可以集成到Scienlab Power HiL測試環(huán)境中，以模擬外圍設(shè)備，例如車輛電氣系統(tǒng)或剩余母線模擬。其他可能組件動態(tài)AC仿真器（ACE）和ChargingDiscoverySystem（CDS）也能被測試。

動態(tài)交流仿真器（ACE）：如果AC充電也被支持，則使用ACE。ACE既作為交流電壓源又作為交流電流源，因此可以仿真任何源，例如具有電流限制的通用AC充電站。

由于每個階段可以獨立于其他階段進行配置，因此它使得能夠模擬世界范圍的電力網(wǎng)格結(jié)構(gòu)。所需的ACE配置可以根據(jù)客戶的需要根據(jù)電壓、電流和功率進行調(diào)整

系統(tǒng)初始值可達480V和±128A，我們的系統(tǒng)特別適合汽車行業(yè)的要求。

ChargingDiscoverySystem(CDS)：CDS通過仿真EV和EVSE的充電通信來測試充電過程中涉及的所有組件的功能和互操作性。同時，測量并檢查電氣參數(shù)是否符合標(biāo)準(zhǔn)。測試序列可以自由定義，然后通過ChargingDiscover PC軟件手動或自動生成。CDS還假定在HiL測試環(huán)境中同步觸發(fā)電源和接收器（DCE）

富瑞博有限公司，憑借與世界科學(xué)儀器制造商之間的戰(zhàn)略合作關(guān)系，以及不斷優(yōu)化的公司自身運作和服務(wù)質(zhì)量，每年都為數(shù)以千計的客戶提供產(chǎn)品和服務(wù)。核心業(yè)務(wù)是為國內(nèi)企業(yè)提供加工、測試設(shè)備的供應(yīng)服務(wù)，公司客戶涵蓋制造、科研、教育、能源、通信等眾多領(lǐng)域。創(chuàng)業(yè)至今，富瑞博有限公司已經(jīng)成為國內(nèi)機械設(shè)備、儀器儀表行業(yè)中的綜合服務(wù)供應(yīng)商之一。

隨著新能源汽車行業(yè)的發(fā)展，富瑞博致力于推進電力轉(zhuǎn)換和電池技術(shù)的發(fā)展，通過與優(yōu)質(zhì)設(shè)備廠家的合作，提供優(yōu)質(zhì)的測試設(shè)備和測試系統(tǒng)，在提高新能源汽車測試性能和解決測試難題的道路上不斷前進。

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